Arctische winteropwarmingsgebeurtenissen - winterdagen met temperaturen boven de min 10 graden Celsius - zijn een normaal onderdeel van het Arctische klimaat boven de met ijs bedekte Noordelijke IJszee, maar uit nieuw onderzoek blijkt dat ze vaker voorkomen en langer duren dan drie decennia geleden.

Een nieuwe studie die de winterluchttemperaturen boven de Noordelijke IJszee van 1893 tot 2017 analyseert, toont aan dat sinds 1980, elke winter vinden er op de Noordpool zes extra opwarmingsgebeurtenissen in de Arctische winter plaats en deze gebeurtenissen duren ongeveer 12 uur langer, gemiddeld. in december 2015, wetenschappers registreerden een temperatuur van 2,2 graden Celsius (36 graden Fahrenheit) in het centrale noordpoolgebied, de warmste temperatuur ooit gemeten in deze regio van december tot maart.

Al tijdens de Fram-expeditie in 1896 zijn er opwarmingsgebeurtenissen in de winter waargenomen tijdens wetenschappelijke excursies in het noordpoolgebied. toen Noorse ontdekkingsreizigers hun schip in het ijs bevroren in een poging de Noordpool te bereiken. Maar de prevalentie en duur van deze gebeurtenissen heeft de afgelopen jaren records gebroken, volgens de auteurs van de nieuwe studie in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

De nieuwe bevindingen bouwen voort op ander bewijs van Arctische opwarming. De gemiddelde temperatuur van de oppervlaktelucht voor het jaar eindigend op september 2016 was de hoogste sinds 1900, en nieuwe maandelijkse recordhoogtes werden opgetekend voor januari, Februari, Oktober en november 2016. Minimale hoeveelheid zee-ijs aan het einde van de zomer van 2016 gelijk aan 2007 voor de op een na laagste in het satellietrecord, die begon in 1979, volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration.

Omdat in de herfst en de winter het Arctische zee-ijs groeit en dikker wordt, warmere winterluchttemperaturen kunnen de ijsgroei en -uitzetting verder belemmeren, het versnellen van de effecten van de opwarming van de aarde in het noordpoolgebied, volgens de auteurs van de studie.

"Deze (winteropwarming) gebeurtenissen zijn niet ongebruikelijk, maar ze komen vaker voor en duren langer, " zei Robert Graham, een klimaatwetenschapper aan het Norwegian Polar Institute in Tromsø, Noorwegen, en hoofdauteur van de nieuwe studie.

De studie schrijft de toename van opwarmingsgebeurtenissen toe aan een toename van grote stormen in het noordpoolgebied. In de meest recente jaren van het onderzoek is elke opwarming werd geassocieerd met een grote storm die de regio binnenkwam. Tijdens deze stormen sterke wind uit het zuiden waait warm, vochtige lucht van de Atlantische Oceaan naar het Noordpoolgebied, zei Graham.

"De opwarmingsgebeurtenissen en stormen zijn in feite één en hetzelfde, "zei hij. "Hoe meer stormen we hebben, hoe meer opwarmingen, hoe meer dagen met temperaturen hoger dan min 10 graden Celsius in plaats van onder min 30 graden Celsius, en hoe warmer de gemiddelde wintertemperatuur is."

De nieuwe studie gaat niet in op de oorzaak van de toename van grote stormen in het noordpoolgebied, maar recent onderzoek toont aan dat verminderde ijsbedekking en veranderende weerpatronen als gevolg van klimaatverandering de frequentie en impact van stormen kunnen vergroten, zei Graham.

Natuurlijke variabiliteit kan regionale trends in de opwarming van het noordpoolgebied veroorzaken, maar de nieuwe studie suggereert dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering de toename van warme temperaturen zou kunnen veroorzaken, volgens Julienne Stroeve, Hoogleraar poolobservatie en modellering aan University College London, die een redacteur van de nieuwe krant was.

Arctische temperaturen meten

Nadat de winterstorm in het Verenigd Koninkrijk ervoor zorgde dat de Noordpool eind december 2015 recordtemperaturen bereikte - enkele uren boven het vriespunt - realiseerden Graham en zijn collega's zich dat ze soortgelijke gebeurtenissen de vorige winter hadden waargenomen tijdens de N-ICE2015-veldcampagne. Tijdens N-ICE2015, wetenschappers aan boord van een Noors onderzoeksschip bevroor hun boot in het Arctische zee-ijs en verzamelden gegevens van januari tot juni 2015. Graham vroeg zich af hoe gewoon het was om deze warme temperaturen in het noordpoolgebied tijdens de winter waar te nemen.

"Vooral, we wilden zo ver mogelijk terug in de tijd kijken, en bij voorkeur gebruik maken van veldgegevens in plaats van klimaatmodellen, ' zei Bram.

Graham en zijn collega's verzamelden gegevens van veldcampagnes, drijvende weerstations en boeien over de Noordelijke IJszee van 1893-2017 en analyseerden het ERA-Interim-record, een wereldwijde heranalyse van de atmosfeer geleverd door het European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), van 1979-2016.

De onderzoekers ontdekten dat Arctische winteropwarmingsgebeurtenissen al in 1896 zijn gedocumenteerd, maar deze gebeurtenissen zijn talrijker geworden en hebben de afgelopen decennia hogere piektemperaturen bereikt. Sinds 1980, het aantal opwarmingsgebeurtenissen in de winter op de Noordpool is elk jaar meer dan verdubbeld, van minder dan vijf evenementen tot meer dan 10 evenementen, gemiddeld, en de gemiddelde duur van elk evenement is gegroeid van minder dan twee dagen tot bijna twee en een halve dag. De totale duur van de opwarming in de winter is toegenomen van ongeveer 7 dagen per jaar tot 21 dagen per jaar, gemiddeld, volgens Bram.

De Atlantische kant van de Noordpool kent nu elke winter 10 opwarmingsgebeurtenissen, gemiddeld, terwijl de Pacific Central Arctic vijf van dergelijke evenementen heeft, gemiddeld, volgens de studie. In de winter komen er meer stormen vanuit de Atlantische Oceaan naar het noordpoolgebied, wat resulteert in meer opwarming aan de Atlantische kant van de Noordpool.

Twee van de auteurs van het onderzoek, Alek Petty en Linette Boisvert van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, onderzocht eerder zo'n storm die plaatsvond in het noordpoolgebied tijdens de winter van 2015-2016.

"Die specifieke cycloon, die enkele dagen duurde en de temperatuur in de regio dicht bij het smeltpunt verhoogde, belemmerde de groei van zee-ijs, terwijl de bijbehorende sterke wind de rand van het zee-ijs naar achteren duwde, wat leidde tot een record laag zee-ijs in de lente in 2016, " zeiden Petty en Boisvert. "Deze nieuwe studie biedt de langetermijncontext die we misten, met behulp van directe waarnemingen die teruggaan tot het einde van de 19e eeuw. Het laat zien dat deze warme gebeurtenissen in het verleden hebben plaatsgevonden, maar ze waren misschien niet zo langdurig of frequent als we nu zien. Dat, gecombineerd met het verzwakte zee-ijspakket, betekent dat winterstormen in het Noordpoolgebied een grotere impact hebben op het Arctische klimaatsysteem."

De recente toename van de frequentie en duur van de opwarming van de Arctische winter kan een negatieve invloed hebben op de dekking en ontwikkeling van het zee-ijs, volgens de auteurs van de studie. De stormen die warme lucht naar het noordpoolgebied brengen, verhinderen niet alleen de vorming van nieuw ijs, maar kan ook reeds aanwezige ijsbedekking verbreken, volgens Bram. Sneeuwval van de stormen isoleert ook ijs van de koude atmosfeer die terugkeert na de stormen, die de ijsgroei verder kan verminderen, zei Graham.

De volgende stap voor Graham en zijn collega's is om te begrijpen wat de toename van deze stormen voedt en hoe ze kunnen veranderen.

"Het is moeilijk te zeggen hoeveel dit patroon in de toekomst zal versterken, " hij zei.